荔枝分枝调控基因LcSMXL7的鉴定及功能分析

荔枝是华南地区最具特色的水果之一,目前我国荔枝栽培面积约53万hm^(2),产量230万t。荔枝花序呈聚伞花序圆锥状排列,分枝数量过多会消耗树体大量营养,影响荔枝坐果。SUPPRESSOR OF MAX21-LIKE 7(SMXL7)是独脚金内酯信号途径的重要组分,是具有抑制子和转录因子双重功能的新型抑制子,参与调控植物的分枝发育。为了鉴定荔枝花穗分枝发育的调控基因,本研究以‘妃子笑/怀枝’砧穗组合荔枝结果树花穗为试材,利用RNA-seq数据克隆荔枝SMXL7基因家族成员LcSMXL7,并对其基因序列、理化性质、保守结构域、进化关系、组织表达特异性,基因功能及亚细胞定位进行分析。分析结果显示,该基因ORF全长3408 bp,编码1135个氨基酸;编码蛋白含有2个Clp结构域和1个AAA_2结构域;在茎、种子和叶片中表达较高,在花穗、雄花和果皮中表达次之,而在雌花、果肉和根中的表达最低;LcSMXL7的分子式为C_(5429)H_(8632)N_(1530)O_(1715)S_(38),理论相对分子质量(Mw)为123.99 kDa,理论等电点(pI)约为5.96,蛋白脂溶指数为83.74,蛋白不稳定指数为46.38,亲水性平均系数为-0.305,与来自木本果树甜橙和杧果的SMXL7蛋白的关系较近,亚细胞定位在细胞核;在拟南芥中过表达LcSMXL7可显著提高拟南芥的分枝数量。推测LcSMXL7可作为转录因子参与基因表达调控,该研究为进一步探索LcSMXL7调控荔枝花穗发育的分子机制奠定了基础。